(57)【要約】  小型化薄型化が可能な固体撮像装置を提供する。  本発明の固体撮像装置は、従来ガラス基板上に光学的に不透明なパターンを配線して固体撮像素子をフリップ実装していたのに対して、本発明では光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア上に配線可能とし、配線の自由度を増大するとともに、固体撮像装置を実質的に小型化する。
2011058737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続用の端子電極と、固体撮像素子を接合する内部電極と、前記端子電極と対応する前記内部電極とを接続する配線とを具備した透光性基板と、
前記透光性基板に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極に接続された固体撮像素子とを具備し、
前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する領域においては、透光性導電膜で構成された固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子と前記透光性基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域に封止樹脂が充填された固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子の前記受光エリアは、長方形であり、
前記配線は、前記長方形の角部を斜めに走行するように構成された固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列された固体撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の固体撮像装置であって、
前記内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列された固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板は、ガラス基板である固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の前記受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されるとともに、前記受光エリア以外の領域では、金属膜で構成されるようにした固体撮像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性電極は、酸化インジウム錫層で構成された固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設された固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の固体撮像装置であって、
前記複数の固体撮像素子は同一基板上に集積化されており、
前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設された固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子はそれぞれフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成され、
前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記電荷転送部に対向する領域に形成された固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板が、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備した固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体撮像装置を製造する方法であって、
前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合する工程と、
前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程とを含む固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の固体撮像装置を製造する方法であって、
前記透光性基板が、ガラス基板と、前記ガラス基板の前記固体撮像素子貼着面の対面に形成され、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備し、
前記封止する工程は、前記接合する工程後、前記光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程を含む固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に係り、特に小型でかつ薄型の固体撮像装置を実現するための固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の端子が設けられたガラス基板に、前記ガラス基板と離隔し固体撮像素子の接続端子にＡｕなどの金属からなるバンプを形成し、前記ガラスの端子とバンプを接続するいわゆるフェースダウン実装する撮像装置が提案されている(例えば特許文献１、特許文献２)。【０００３】
しかしながら、特に携帯電話機の小型化と高機能化により、カメラモジュールには小型化、特に高さ寸法の短縮とフットプリントの縮小が求められている。【０００４】
そして、その対策の一つとして固体撮像素子の画素寸法を縮小し、カメラモジュールの高さの大部分を占める光学系の寸法（撮像素子とレンズ天面寸法）を小さくする設計が追及されている。【０００５】
またカメラモジュールの実装面積の縮小化やコストダウンを実現する為に、従来はＣＣＤイメージセンサとその出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するデバイス（デジタル・シグナル・プロセッサ：ＤＳＰ）のチップの回路構成の改良が進められているが、それだけではなく、ＣＭＯＳプロセスを用いた固体撮像素子の周辺部に、ＤＳＰ機能の回路を配置したいわゆるシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）型の固体撮像素子が広く用いられるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開平６−２０４４４２号公報
【特許文献２】日本国特開平７−２３１０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、透光性基板１０１としてのガラス基板を用いる場合にも薄膜蒸着プロセスや無電解メッキプロセスで形成した金属膜を用いた配線(金属配線)１０２が用いられることが多い。このような透光性基板１０１においては、金属膜を光が透過しにくいので固体撮像素子１０６の受光エリア１０５を避けて配線１０２を形成するしかなかった（図１０参照）。一般的にＣＣＤと比較してＣＭＯＳは、基板に接続する端子(半田ボール１０８)数が多くパッドピッチも狭い。従って実際の固体撮像素子１０６に対して、透光性基板１０１の面積が大幅に大きくなってしまう。
その結果、カメラモジュール基板の実装面積の拡大を招き、小型化や薄型化の要求が十分に満たされないという課題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、小型化・薄型化が可能な固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為に、ガラス基板上に、光学的に不透明なパターンを配線して固体撮像素子をフリップ実装していた従来の方法に代えて、本発明の固体撮像装置では、光学的に透明な導電性パターンを配線として用いるものである。このように、本発明では、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア上に配線できるようにし、配線の自由度を増大するとともに、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
本発明の固体撮像装置は、ガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極と、ガラス基板に固体撮像素子を導電性接着剤により接合するための内部電極とを具備し、前記端子電極と内部電極とを、前記固体撮像素子の受光エリア上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線で接続するとともに、前記固体撮像素子と前記ガラス基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く範囲を封止樹脂で封止している。【０００９】
すなわち、本発明の固体撮像装置は、外部接続用の端子電極と、固体撮像素子を接合する内部電極と、前記端子電極と対応する前記内部電極とを接続する配線とを具備した透光性基板と、前記透光性基板に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極に接続された固体撮像素子とを具備し、前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する領域においては、透光性導電膜で構成されたことを特徴とする。
この構成によれば、内部電極と端子電極とを結ぶ配線を、透光性導電膜で構成し、受光エリア上に配線することで、配線の自由度を増大するとともに、固体撮像装置を実質的に小型化することができる。【００１０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子と前記透光性基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域に封止樹脂が充填されたことを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子への水分の浸入も抑止可能であり、さらなる保護材料が不要であるため小型化が可能となる。【００１１】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子の前記受光エリアは、長方形であり、前記配線は、前記長方形の角部を斜めに走行するように構成される。
この構成によれば、配線は固体撮像素子の前記受光エリアの周縁部に形成され、固体撮像素子の撮像特性に悪影響を与えることなく、配線自由度を向上することができる。【００１２】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列される。
この構成によれば、端子電極形成領域を増大することができるため、実装作業性が向上する。【００１３】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列される。
この構成によれば、固体撮像素子の受光エリアを横切って配線が形成されているため、内部電極が相対向する２辺に沿って形成され、端子電極が他の辺にわたって形成されている場合にも、内部電極と端子電極とを結ぶ配線の配線長を低減することができ、信頼性の高い配線を提供することが可能となる。【００１４】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板は、ガラス基板である。
この構成により、水分の浸透を抑制し、化学的に安定であることから、信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。【００１５】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されるとともに、受光エリア以外の領域では、金属膜で構成されるようにしている。
この構成によれば、配線は受光エリアでは透光性導電膜で構成され、それ以外の領域では金属膜で構成することで、配線抵抗の増大を最大限に抑制しつつ、設計自由度の高い半導体装置を提供することができる。【００１６】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性電極は、酸化インジウム錫層で構成される。
この構成によれば、低抵抗で良好な透光性を得ることができる。【００１７】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設されたことを特徴とする。
この構成によれば、配線が複雑となっても、最短の配線長で効率よく配線を行うことができるため、配線に要する専有面積の低減を図り、小型化をはかることができるだけでなく、配線抵抗の低減により動作速度を向上することができる。【００１８】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記複数の固体撮像素子は同一基板上に集積化されており、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。【００１９】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子はそれぞれフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成され、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記電荷転送部に対向する領域に形成される。【００２０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板が、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備している。
この構成によれば、透光性基板が光学フィルタと撮像領域を規定する遮光膜とも具備しているため、小型でかつ薄型の固体撮像装置を提供することができる。【００２１】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造方法が、前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合する工程と、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程とを含む。
この方法によれば、容易に信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。【００２２】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造方法において、前記透光性基板が、ガラス基板と、前記ガラス基板の前記固体撮像素子貼着面の対面に形成され、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備し、前記封止する工程は、前記接合する工程後、前記光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程を含む。
この構成によれば、受光エリアへの樹脂の侵入もなく信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、光学的に透明な導電性パターンを用いて配線を形成することで、受光エリアの上に配線することが可能となり、配線の自由度が増大し固体撮像装置を小型化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態１の固体撮像装置の上面概要説明図
【図２】本実施の形態１の固体撮像装置を示す断面図
【図３】本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図
【図４】本実施の形態１の固体撮像装置の部分組立て図
【図５】本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図
【図６】本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図
【図７】本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図の断面図
【図８】本実施の形態３の固体撮像装置の上面概要説明図
【図９】本実施の形態３の固体撮像装置を用いた複眼レンズの外観図
【図１０】従来の固体撮像装置を示す上面説明図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１の固体撮像装置について図１乃至図７に基づいて説明する。
本発明の実施の形態１の固体撮像装置は、外部に電気信号を出力する端子電極と、透光性基板１としてのガラス基板に固体撮像素子５を接合するための内部電極３とを接続する配線２の材料として、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア６上に配線可能とし、配線２の自由度を増大でき、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
すなわち、この固体撮像装置においては、図１及び図２に示すように、透光性基板１としてのガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極４と、ガラス基板に固体撮像素子５を導電性接着剤により接合するための内部電極３と、光学的に透明な導電性の配線２とが形成されている。そしてこの端子電極４と内部電極３とを、固体撮像素子５の受光エリア６上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線２、すなわち透光性導電膜で接続する。さらに固体撮像素子５と前記透光性基板１との隙間のうち前記固体撮像素子５の受光エリア６を除く範囲を封止樹脂１０で封止している。ここで固体撮像素子はフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成される。ここで図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２６】
すなわち、本発明の固体撮像装置は、図１に上面概要説明図を示すように、透光性基板１と固体撮像素子５とを具備している。そしてこの透光性基板１は、外部接続用の端子電極４と、固体撮像素子を接合する内部電極３と、前記端子電極４と対応する前記内部電極３とを接続する透光性導電膜からなる配線２とを具備している。固体撮像素子５は、前記透光性基板１に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極３に接続される。さらに、配線２は、少なくとも固体撮像素子５の受光エリア６に対向する領域においては、透光性導電膜で構成される。８は端子電極４に接続されたバンプとしての半田ボールである。
【００２７】
そして、図２に示すように、本実施の形態の固体撮像装置では、半導体基板としてのシリコン基板上に、受光エリアすなわち撮像領域６を形成した固体撮像素子(チップ)５が用いられている。そして、透光性基板１としてのガラス基板には内部電極３と端子電極４および酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透光性導電膜からなる配線２が形成されている。
【００２８】
この透光性導電膜は例えば、以下の方法で形成される。
まず、湿式塗布法により感光性の樹脂膜を形成する。
そしてプリべーク後、高圧放電灯などを用い、所定のマスクを介して紫外線露光を行い、現像後、焼成を行い、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの配線２を形成する。
【００２９】
そしてこの固体撮像素子５と前記透光性基板１の配線２とが対向するように、重ね合わされ、固体撮像素子５と配線２に接続された内部電極３とが、電気接続部１４（ガラス基板の内部電極３を構成する電極パッドと固体撮像素子の金属バンプ１５との接続部）を介して電気的に接続されるとともに、前記電気接続部１４の周囲を絶縁性封止樹脂７で封止している。
【００３０】
図３は、本実施の形態１の固体撮像装置の一部破断部分分解斜視図である。ここでは、図３及び図２に示すように透光性基板１としての透光性のガラス基板に内部電極３および端子電極４を構成する電極パッドが形成されており、内部電極３と端子電極４は、それぞれがガラス基板表面上で配線されて電気接続されている。内部電極３と端子電極４は固体撮像素子５との接続用であり、固体撮像素子５の各撮像領域（受光エリア）６の周りに形成される金属バンプ１５に対応して設けられており、各撮像領域から直接配線接続できるようになっている。また、端子電極４は固体撮像素子５の信号を外部に取り出すプリント配線基板との電気接続用である。固体撮像素子５は、前述したようにシリコン基板上に撮像領域（受光エリア）６が形成された構造となっている。そして、固体撮像素子（基板）５の裏面の電気配線パッド（図示せず）上に金属バンプ１５が形成され、内部電極３を構成する電極パッドに実装される。このときに、固体撮像素子５の密着強度と電気接続信頼性を確保するためにこの金属バンプ１５と電極パッド（３）との電気接続部１４の周りに絶縁性封止樹脂７を注入する。
【００３１】
図４は、本実施の形態１の固体撮像装置の部分組立て図である。
透光性基板１上に固体撮像素子５が実装され、絶縁性封止樹脂７が注入されている。図２および図４から明らかなように、絶縁性封止樹脂７は、撮像領域へ漏れ出すことなく、固体撮像素子５の金属バンプ１５の電気接続部１４の周囲を取り囲んで、密着強度を確保している。また、端子電極４の電極パッド上には、半田ボール８が取り付けられている。
【００３２】
図５は、本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図である。
固体撮像素子５が実装され半田ボール８が取り付けられた透光性基板１は、反転してプリント配線基板９に半田実装され、アンダーフィル（封止樹脂）１０により強度補強されている。ここでは、前工程で注入した絶縁性封止樹脂７が露出している。この状態で上部から複数のレンズ１１が設置されているレンズ筐体１２を準備する。このレンズ筐体１２を、透光性基板１の固体撮像素子５が実装されていない側の表面を基準面として装着し、プリント配線基板９と一体化して固体撮像装置が完成する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、半田ボールによるプリント配線基板への直接的な半田実装としたが、固体撮像素子の厚みに応じて、導電部材を間に介在させた間接的な導通方法を用いてもよい。またプリント配線基板側を削ったり貫通穴を空ける方法を用いるようにしてもよい。
【００３４】
図６は、本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図である。図７は、本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図の断面図である。
プリント配線基板９の表面に半田ボール８を介して、透光性基板１が実装されており、半田ボール８の周囲はアンダーフィル１０により強度補強されている。透光性基板１には、２個一体となった撮像領域（受光エリア）６を持つ固体撮像素子５が電気接続部１４を介して実装され、その周囲には絶縁性封止樹脂７が不足無く注入され、硬化されている。また、絶縁性封止樹脂７は、後述する本発明の製造方法により、固体撮像素子５の撮像領域（受光エリア）６へ漏れ出していない。
【００３５】
さらに、レンズ１１が設置されたレンズ筐体１２が透光性基板１の固体撮像素子５が実装されていない側の表面を基準として装着されている。
【００３６】
このような構造を持っているために、複眼のレンズ１１における光学情報は光が隣に漏れることなく、透光性基板１からの距離を精度良く一定として、これもまた精度良く透光性基板１に実装された固体撮像素子５のそれぞれの撮像領域（受光エリア）６に入射される。さらに、固体撮像素子５と透光性基板１間の密着強度および透光性基板１とプリント配線基板９間の密着強度は絶縁性封止樹脂７及びアンダーフィル１０により十分補強され強度を確保している。また固体撮像素子５と透光性基板１との接続は、固体撮像素子５内で配線の引き回しを行なうことなく、各撮像領域に対応して各撮像領域の周りに設けられた電極配線パッド（図示せず）に設けられた金属バンプ１５を介して行なわれる。このため、各撮像領域（受光エリア）６から透光性基板１上の配線に直接接続できるようになっている。従って、固体撮像素子基板（チップ）の周縁部にバンプが集中することもなく、無駄な配線の引き回しに起因するノイズも抑制することが可能となる。
【００３７】
ここで透光性基板１の大きさは受光エリアＬ１に対して横Ｌ０、縦Ｌ２となっており、図８に示した従来例の透光性基板１０１の横Ｌ４、縦Ｌ５とを比較すると縦はほぼ同程度であるが本発明の横Ｌ０が従来例の横Ｌ４に対して大幅に小さくなっている（Ｌ０＜Ｌ４、Ｌ２≒Ｌ５）。
すなわち、本発明を実施することにより、固体撮像装置の小型化に有効であることがわかる。
【００３８】
なお、透光性基板１には、光学フィルタ膜、あるいは反射防止膜を形成したものを用いてもよい。その場合には、より光学特性を向上させることが出来る。
【００３９】
また、上記固体撮像装置において、固体撮像素子の長方形の受光エリアの角部を斜めに走行するように構成されるため、端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列され内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列されている場合にも固体撮像素子の撮像特性に悪影響を与えることなく、配線自由度を向上することができる。
【００４０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設されたことを特徴とする。
この構成によれば、配線が複雑となっても、最短の配線長で効率よく配線を行うことができるため、配線に要する専有面積の低減を図り、小型化をはかることができるだけでなく、配線抵抗の低減により動作速度を向上することができる。
【００４１】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記複数の固体撮像素子が同一基板上に集積化されていてもよい。この場合は、配線が、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。
【００４２】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造に際しては、前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合し、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する。封止に際しては光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する。
この方法によれば受光エリアへの樹脂の侵入もなく信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態では、ガラス基板上の配線は、透光性導電膜で構成したが、少なくとも固体撮像素子の受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されていればよい。本実施の形態では、撮像領域（受光エリア）以外の領域では、金属膜で構成する。
この構成によれば、配線は受光エリアでは透光性導電膜で構成され、それ以外の領域では金属膜で構成することで、配線抵抗の増大を最大限に抑制しつつ、設計自由度の高い半導体装置を提供することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
前記実施の形態では、受光エリアが１つの場合について説明したが、本実施の形態では、複数の撮像領域（受光エリア）をもつ固体撮像素子を用いた場合について説明する。
本実施の形態では、同一基板上に複数の固体撮像素子が集積化されており、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
【００４５】
実施の形態３の固体撮像装置について図８および９に基づいて説明する。
本発明の実施の形態３の固体撮像装置は、図８に基板の上面図を示すように、ここでは２枚の固体撮像素子３５ａ、３５ｂを透光性基板３１としてのガラス基板上に配置し、チップ外部に電気信号を出力する端子電極３４と、透光性基板３１に固体撮像素子３５ａ、３５ｂを接合するための内部電極３３とを接続する配線材料として、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア３６上に配線可能とし、配線３２の自由度を増大でき、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
すなわち、この固体撮像装置は、図８に示すように、透光性基板３１としてのガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極３４と、ガラス基板に固体撮像素子３５ａ、３５ｂを導電性接着剤により接合するための内部電極３３と、前記端子電極３４と内部電極３とを、前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線３２、すなわち透光性導電膜で接続するとともに、前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂと前記透光性基板３１との隙間のうち前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６を除く範囲を筐体５０で封止している。ここで固体撮像素子３５ａ、３５ｂはフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成される。ここで図９は図８の固体撮像装置を用いた複眼カメラを示す斜視図である。
【００４６】
すなわち、本発明の複眼カメラは、図９に外観の概要説明図を示すように、外部接続用の端子電極３４と、固体撮像素子を接合する内部電極３３と、前記端子電極３４と対応する前記内部電極３３とを接続する酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透光性導電膜からなる配線３２とを具備した透光性基板３１としてのガラス基板と、前記ガラス基板に受光エリア３６が対向するように配置され、前記内部電極３３に接続された固体撮像素子３５ａ、３５ｂとを具備し、前記配線３２は、少なくとも前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６に対向する領域においては、透光性導電膜で構成されたことを特徴とする。
【００４７】
そして、図９に示すように、本実施の形態の固体撮像装置を用いた複眼カメラでは、半導体基板としてのシリコン基板上に、受光エリア３６すなわち２つの撮像領域を形成し、固体撮像素子３５ａ、３５ｂを形成したものが用いられている。そして、透光性基板３１には内部電極３３と端子電極３４および透光性導電膜からなる配線３２が形成されている。そしてこの固体撮像素子３５ａ、３５ｂと前記透光性基板３１の配線３２とが対向するように、重ね合わされ、固体撮像素子３５ａ、３５ｂと配線２に接続された内部電極３３とが、電気的に接続されるとともに、下鏡筒４１と上鏡筒４２とからなる筐体５０に装着されている。ここで４３は遮光壁、４４はレンズ、４５は絞りである。
【００４８】
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。
【００４９】
なお、２個の撮像領域（受光エリア）３６は単一の半導体基板上に形成されているので高精度の基線長を持っている。結果として、非常に高精度な測距特性を持つことが出来る。
このようにして、撮像特性が良好で高精度な測距特性を持ち、高強度性により電気接続信頼性が高い固体撮像装置を得ることが出来る。特に、測距機能と高信頼性が要求される、車載用のカメラへの適用に効果がある。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態では、半導体基板上に２個の撮像領域を集積形成した固体撮像素子を使用して説明したが、３個以上の複数の撮像領域を半導体基板上に一体形成し、より撮像特性を向上させて、付加価値を向上させた固体撮像装置に関しても本発明を適用することにより、高精度、高信頼性を持つ個体撮像装置とその製造方法を得ることが出来る。
【００５１】
このとき、撮像領域ごとに周りに電極配線パッドを形成してバンプを形成してもよいし、多数の撮像領域を配列した場合には適宜電極配線パッドの形成領域を調整し、複数の撮像領域ごとに電極配線パッドを形成するなどの方法も適用可能である。
【００５２】
また、前記実施の形態では、透光性基板としてガラス基板を用いたが、ガラスに限定されることなく、樹脂製の透光性基板を用いてもよい。
【００５３】
なお、本発明において受光エリアとは、正確には固体撮像素子の受光エリアすなわち撮像領域を示すものとする。たとえば固体撮像素子が複数の画素で構成されている場合、画素間領域では透光性導電膜である必要はなく、画画素上で透光性導電膜となっていればよい。
【００５４】
なお、透光性導電膜としては、酸化インジウム錫の他、酸化錫、酸化亜鉛などが適用可能である。この透光性導電膜の成膜方法としては、前記実施の形態で説明した感光性ＩＴＯ塗料を用いたものは有効であるが、その他スパッタリング法、真空蒸着法、ゾルゲル法、クラスタービーム蒸着法、ＰＬＤ法、インクジェット描画法などが適用可能である。
【００５５】
本出願は、２００９年１１月１１日出願の日本特許出願（特願２００９−２５８２２６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の固体撮像装置によれば、光学的に透明な導電性パターンを用いて配線を形成することで、受光エリアの上に配線することが可能となり、配線の自由度が増大し固体撮像装置を小型化することが可能になり、携帯端末などの小型カメラなどへの適用が容易となる。
【符号の説明】
【００５７】
１、３１            透光性基板
２、３２            配線    
３、３３            内部電極
４、３４            端子電極
５、３５ａ、３５ｂ  固体撮像素子
６、３６            撮像領域（受光エリア）
７                  絶縁性封止樹脂    
８                  半田ボール
９                  プリント配線基板
１０                アンダーフィル
１１                レンズ
１２                レンズ筐体
１４                電気接続部
１５                金属バンプ
４３                遮光壁
４４                レンズ
５０                筐体
【図１】
2011058737.tif 000003
【図２】
2011058737.tif 000004
【図３】
2011058737.tif 000005
【図４】
2011058737.tif 000006
【図５】
2011058737.tif 000007
【図６】
2011058737.tif 000008
【図７】
2011058737.tif 000009
【図８】
2011058737.tif 000010
【図９】
2011058737.tif 000011
【図１０】
2011058737.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月5日(2011.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に係り、特に小型でかつ薄型の固体撮像装置を実現するための固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の端子が設けられたガラス基板に、前記ガラス基板と離隔し固体撮像素子の接続端子にＡｕなどの金属からなるバンプを形成し、前記ガラスの端子とバンプを接続するいわゆるフェースダウン実装する撮像装置が提案されている(例えば特許文献１、特許文献２)。
【０００３】
しかしながら、特に携帯電話機の小型化と高機能化により、カメラモジュールには小型化、特に高さ寸法の短縮とフットプリントの縮小が求められている。
【０００４】
そして、その対策の一つとして固体撮像素子の画素寸法を縮小し、カメラモジュールの高さの大部分を占める光学系の寸法（撮像素子とレンズ天面寸法）を小さくする設計が追及されている。
【０００５】
またカメラモジュールの実装面積の縮小化やコストダウンを実現する為に、従来はＣＣＤイメージセンサとその出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するデバイス（デジタル・シグナル・プロセッサ：ＤＳＰ）のチップの回路構成の改良が進められているが、それだけではなく、ＣＭＯＳプロセスを用いた固体撮像素子の周辺部に、ＤＳＰ機能の回路を配置したいわゆるシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）型の固体撮像素子が広く用いられるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開平６−２０４４４２号公報
【特許文献２】日本国特開平７−２３１０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、透光性基板１０１としてのガラス基板を用いる場合にも薄膜蒸着プロセスや無電解メッキプロセスで形成した金属膜を用いた配線(金属配線)１０２が用いられることが多い。このような透光性基板１０１においては、金属膜を光が透過しにくいので固体撮像素子１０６の受光エリア１０５を避けて配線１０２を形成するしかなかった（図１０参照）。一般的にＣＣＤと比較してＣＭＯＳは、基板に接続する端子(半田ボール１０８)数が多くパッドピッチも狭い。従って実際の固体撮像素子１０６に対して、透光性基板１０１の面積が大幅に大きくなってしまう。
その結果、カメラモジュール基板の実装面積の拡大を招き、小型化や薄型化の要求が十分に満たされないという課題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、小型化・薄型化が可能な固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為に、ガラス基板上に、光学的に不透明なパターンを配線して固体撮像素子をフリップ実装していた従来の方法に代えて、本発明の固体撮像装置では、光学的に透明な導電性パターンを配線として用いるものである。このように、本発明では、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア上に配線できるようにし、配線の自由度を増大するとともに、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
本発明の固体撮像装置は、ガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極と、ガラス基板に固体撮像素子を導電性接着剤により接合するための内部電極とを具備し、前記端子電極と内部電極とを、前記固体撮像素子の受光エリア上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線で接続するとともに、前記固体撮像素子と前記ガラス基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く範囲を封止樹脂で封止している。
【０００９】
すなわち、本発明の固体撮像装置は、外部接続用の端子電極と、固体撮像素子を接合する内部電極と、前記端子電極と対応する前記内部電極とを接続する配線とを具備した透光性基板と、前記透光性基板に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極に接続された固体撮像素子とを具備し、前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する領域においては、透光性導電膜で構成されたことを特徴とする。
この構成によれば、内部電極と端子電極とを結ぶ配線を、透光性導電膜で構成し、受光エリア上に配線することで、配線の自由度を増大するとともに、固体撮像装置を実質的に小型化することができる。
【００１０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子と前記透光性基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域に封止樹脂が充填されたことを特徴とする。
この構成によれば、固体撮像素子への水分の浸入も抑止可能であり、さらなる保護材料が不要であるため小型化が可能となる。
【００１１】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子の前記受光エリアは、長方形であり、前記配線は、前記長方形の角部を斜めに走行するように構成される。
この構成によれば、配線は固体撮像素子の前記受光エリアの周縁部に形成され、固体撮像素子の撮像特性に悪影響を与えることなく、配線自由度を向上することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列される。
この構成によれば、端子電極形成領域を増大することができるため、実装作業性が向上する。
【００１３】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列される。
この構成によれば、固体撮像素子の受光エリアを横切って配線が形成されているため、内部電極が相対向する２辺に沿って形成され、端子電極が他の辺にわたって形成されている場合にも、内部電極と端子電極とを結ぶ配線の配線長を低減することができ、信頼性の高い配線を提供することが可能となる。
【００１４】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板は、ガラス基板である。
この構成により、水分の浸透を抑制し、化学的に安定であることから、信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されるとともに、受光エリア以外の領域では、金属膜で構成されるようにしている。
この構成によれば、配線は受光エリアでは透光性導電膜で構成され、それ以外の領域では金属膜で構成することで、配線抵抗の増大を最大限に抑制しつつ、設計自由度の高い半導体装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性電極は、酸化インジウム錫層で構成される。
この構成によれば、低抵抗で良好な透光性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設されたことを特徴とする。
この構成によれば、配線が複雑となっても、最短の配線長で効率よく配線を行うことができるため、配線に要する専有面積の低減を図り、小型化をはかることができるだけでなく、配線抵抗の低減により動作速度を向上することができる。
【００１８】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記複数の固体撮像素子は同一基板上に集積化されており、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。
【００１９】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記固体撮像素子はそれぞれフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成され、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記電荷転送部に対向する領域に形成される。
【００２０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板が、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備している。
この構成によれば、透光性基板が光学フィルタと撮像領域を規定する遮光膜とも具備しているため、小型でかつ薄型の固体撮像装置を提供することができる。
【００２１】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造方法が、前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合する工程と、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程とを含む。
この方法によれば、容易に信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００２２】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造方法において、前記透光性基板が、ガラス基板と、前記ガラス基板の前記固体撮像素子貼着面の対面に形成され、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備し、前記封止する工程は、前記接合する工程後、前記光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程を含む。
この構成によれば、受光エリアへの樹脂の侵入もなく信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、光学的に透明な導電性パターンを用いて配線を形成することで、受光エリアの上に配線することが可能となり、配線の自由度が増大し固体撮像装置を小型化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態１の固体撮像装置の上面概要説明図
【図２】本実施の形態１の固体撮像装置を示す断面図
【図３】本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図
【図４】本実施の形態１の固体撮像装置の部分組立て図
【図５】本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図
【図６】本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図
【図７】本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図の断面図
【図８】本実施の形態３の固体撮像装置の上面概要説明図
【図９】本実施の形態３の固体撮像装置を用いた複眼レンズの外観図
【図１０】従来の固体撮像装置を示す上面説明図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１の固体撮像装置について図１乃至図７に基づいて説明する。
本発明の実施の形態１の固体撮像装置は、外部に電気信号を出力する端子電極と、透光性基板１としてのガラス基板に固体撮像素子５を接合するための内部電極３とを接続する配線２の材料として、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア６上に配線可能とし、配線２の自由度を増大でき、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
すなわち、この固体撮像装置においては、図１及び図２に示すように、透光性基板１としてのガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極４と、ガラス基板に固体撮像素子５を導電性接着剤により接合するための内部電極３と、光学的に透明な導電性の配線２とが形成されている。そしてこの端子電極４と内部電極３とを、固体撮像素子５の受光エリア６上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線２、すなわち透光性導電膜で接続する。さらに固体撮像素子５と前記透光性基板１との隙間のうち前記固体撮像素子５の受光エリア６を除く範囲を封止樹脂１０で封止している。ここで固体撮像素子５はフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成される。ここで図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２６】
すなわち、本発明の固体撮像装置は、図１に上面概要説明図を示すように、透光性基板１と固体撮像素子５とを具備している。そしてこの透光性基板１は、外部接続用の端子電極４と、固体撮像素子を接合する内部電極３と、前記端子電極４と対応する前記内部電極３とを接続する透光性導電膜からなる配線２とを具備している。固体撮像素子５は、前記透光性基板１に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極３に接続される。さらに、配線２は、少なくとも固体撮像素子５の受光エリア６に対向する領域においては、透光性導電膜で構成される。８は端子電極４に接続されたバンプとしての半田ボールである。
【００２７】
そして、図２に示すように、本実施の形態の固体撮像装置では、半導体基板としてのシリコン基板上に、受光エリアすなわち撮像領域６を形成した固体撮像素子(チップ)５が用いられている。そして、透光性基板１としてのガラス基板には内部電極３と端子電極４および酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透光性導電膜からなる配線２が形成されている。
【００２８】
この透光性導電膜は例えば、以下の方法で形成される。
まず、湿式塗布法により感光性の樹脂膜を形成する。
そしてプリべーク後、高圧放電灯などを用い、所定のマスクを介して紫外線露光を行い、現像後、焼成を行い、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの配線２を形成する。
【００２９】
そしてこの固体撮像素子５と前記透光性基板１の配線２とが対向するように、重ね合わされ、固体撮像素子５と配線２に接続された内部電極３とが、電気接続部１４（ガラス基板の内部電極３を構成する電極パッドと固体撮像素子の金属バンプ１５との接続部）を介して電気的に接続されるとともに、前記電気接続部１４の周囲を絶縁性封止樹脂７で封止している。
【００３０】
図３は、本実施の形態１の固体撮像装置の一部破断部分分解斜視図である。ここでは、図３及び図２に示すように透光性基板１としての透光性のガラス基板に内部電極３および端子電極４を構成する電極パッドが形成されており、内部電極３と端子電極４は、それぞれがガラス基板表面上で配線されて電気接続されている。内部電極３と端子電極４は固体撮像素子５との接続用であり、固体撮像素子５の各撮像領域（受光エリア）６の周りに形成される金属バンプ１５に対応して設けられており、各撮像領域から直接配線接続できるようになっている。また、端子電極４は固体撮像素子５の信号を外部に取り出すプリント配線基板との電気接続用である。固体撮像素子５は、前述したようにシリコン基板上に撮像領域（受光エリア）６が形成された構造となっている。そして、固体撮像素子（基板）５の裏面の電気配線パッド（図示せず）上に金属バンプ１５が形成され、内部電極３を構成する電極パッドに実装される。このときに、固体撮像素子５の密着強度と電気接続信頼性を確保するためにこの金属バンプ１５と電極パッドとの電気接続部１４の周りに絶縁性封止樹脂７を注入する。
【００３１】
図４は、本実施の形態１の固体撮像装置の部分組立て図である。
透光性基板１上に固体撮像素子５が実装され、絶縁性封止樹脂７が注入されている。図２および図４から明らかなように、絶縁性封止樹脂７は、撮像領域へ漏れ出すことなく、固体撮像素子５の金属バンプ１５の電気接続部１４の周囲を取り囲んで、密着強度を確保している。また、端子電極４の電極パッド上には、半田ボール８が取り付けられている。
【００３２】
図５は、本実施の形態１の固体撮像装置の部分分解斜視図である。
固体撮像素子５が実装され半田ボール８が取り付けられた透光性基板１は、反転してプリント配線基板９に半田実装され、アンダーフィル（封止樹脂）１０により強度補強されている。ここでは、前工程で注入した絶縁性封止樹脂７が露出している。この状態で上部から複数のレンズ１１が設置されているレンズ筐体１２を準備する。このレンズ筐体１２を、透光性基板１の固体撮像素子５が実装されていない側の表面を基準面として装着し、プリント配線基板９と一体化して固体撮像装置が完成する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、半田ボールによるプリント配線基板への直接的な半田実装としたが、固体撮像素子の厚みに応じて、導電部材を間に介在させた間接的な導通方法を用いてもよい。またプリント配線基板側を削ったり貫通穴を空ける方法を用いるようにしてもよい。
【００３４】
図６は、本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図である。図７は、本実施の形態１の固体撮像装置の組立て完成図の断面図である。
プリント配線基板９の表面に半田ボール８を介して、透光性基板１が実装されており、半田ボール８の周囲はアンダーフィル１０により強度補強されている。透光性基板１には、２個一体となった撮像領域（受光エリア）６を持つ固体撮像素子５が電気接続部１４を介して実装され、その周囲には絶縁性封止樹脂７が不足無く注入され、硬化されている。また、絶縁性封止樹脂７は、後述する本発明の製造方法により、固体撮像素子５の撮像領域（受光エリア）６へ漏れ出していない。
【００３５】
さらに、レンズ１１が設置されたレンズ筐体１２が透光性基板１の固体撮像素子５が実装されていない側の表面を基準として装着されている。
【００３６】
このような構造を持っているために、複眼のレンズ１１における光学情報は光が隣に漏れることなく、透光性基板１からの距離を精度良く一定として、これもまた精度良く透光性基板１に実装された固体撮像素子５のそれぞれの撮像領域（受光エリア）６に入射される。さらに、固体撮像素子５と透光性基板１間の密着強度および透光性基板１とプリント配線基板９間の密着強度は絶縁性封止樹脂７及びアンダーフィル１０により十分補強され強度を確保している。また固体撮像素子５と透光性基板１との接続は、固体撮像素子５内で配線の引き回しを行なうことなく、各撮像領域に対応して各撮像領域の周りに設けられた電極配線パッド（図示せず）に設けられた金属バンプ１５を介して行なわれる。このため、各撮像領域（受光エリア）６から透光性基板１上の配線に直接接続できるようになっている。従って、固体撮像素子基板（チップ）の周縁部にバンプが集中することもなく、無駄な配線の引き回しに起因するノイズも抑制することが可能となる。
【００３７】
ここで透光性基板１の大きさは受光エリアＬ１に対して横Ｌ０、縦Ｌ２となっており、図８に示した従来例の透光性基板１０１の横Ｌ４、縦Ｌ５とを比較すると縦はほぼ同程度であるが本発明の横Ｌ０が従来例の横Ｌ４に対して大幅に小さくなっている（Ｌ０＜Ｌ４、Ｌ２≒Ｌ５）。
すなわち、本発明を実施することにより、固体撮像装置の小型化に有効であることがわかる。
【００３８】
なお、透光性基板１には、光学フィルタ膜、あるいは反射防止膜を形成したものを用いてもよい。その場合には、より光学特性を向上させることが出来る。
【００３９】
また、上記固体撮像装置において、固体撮像素子の長方形の受光エリアの角部を斜めに走行するように構成されるため、端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列され内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列されている場合にも固体撮像素子の撮像特性に悪影響を与えることなく、配線自由度を向上することができる。
【００４０】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設されたことを特徴とする。
この構成によれば、配線が複雑となっても、最短の配線長で効率よく配線を行うことができるため、配線に要する専有面積の低減を図り、小型化をはかることができるだけでなく、配線抵抗の低減により動作速度を向上することができる。
【００４１】
また、本発明では、上記固体撮像装置において、前記複数の固体撮像素子が同一基板上に集積化されていてもよい。この場合は、配線が、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。
【００４２】
また、本発明では、上記固体撮像装置の製造に際しては、前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合し、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する。封止に際しては光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する。
この方法によれば受光エリアへの樹脂の侵入もなく信頼性の高い固体撮像装置を形成することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態では、ガラス基板上の配線は、透光性導電膜で構成したが、少なくとも固体撮像素子の受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されていればよい。本実施の形態では、撮像領域（受光エリア）以外の領域では、金属膜で構成する。
この構成によれば、配線は受光エリアでは透光性導電膜で構成され、それ以外の領域では金属膜で構成することで、配線抵抗の増大を最大限に抑制しつつ、設計自由度の高い半導体装置を提供することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
前記実施の形態では、受光エリアが１つの場合について説明したが、本実施の形態では、複数の撮像領域（受光エリア）をもつ固体撮像素子を用いた場合について説明する。
本実施の形態では、同一基板上に複数の固体撮像素子が集積化されており、前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設される。
【００４５】
実施の形態３の固体撮像装置について図８および９に基づいて説明する。
本発明の実施の形態３の固体撮像装置は、図８に基板の上面図を示すように、ここでは２枚の固体撮像素子３５ａ、３５ｂを透光性基板３１としてのガラス基板上に配置し、チップ外部に電気信号を出力する端子電極３４と、透光性基板３１に固体撮像素子３５ａ、３５ｂを接合するための内部電極３３とを接続する配線材料として、光学的に透明な導電性パターンを用いることで、受光エリア３６上に配線可能とし、配線３２の自由度を増大でき、固体撮像装置を実質的に小型化するものである。
すなわち、この固体撮像装置は、図８に示すように、透光性基板３１としてのガラス基板上に、外部に電気信号を出力する端子電極３４と、ガラス基板に固体撮像素子３５ａ、３５ｂを導電性接着剤により接合するための内部電極３３と、前記端子電極３４と内部電極３とを、前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６上面を通過する、光学的に透明な導電性の配線３２、すなわち透光性導電膜で接続するとともに、前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂと前記透光性基板３１との隙間のうち前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６を除く範囲を筐体５０で封止している。ここで固体撮像素子３５ａ、３５ｂはフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成される。ここで図９は図８の固体撮像装置を用いた複眼カメラを示す斜視図である。
【００４６】
すなわち、本発明の複眼カメラは、図９に外観の概要説明図を示すように、外部接続用の端子電極３４と、固体撮像素子を接合する内部電極３３と、前記端子電極３４と対応する前記内部電極３３とを接続する酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透光性導電膜からなる配線３２とを具備した透光性基板３１としてのガラス基板と、前記ガラス基板に受光エリア３６が対向するように配置され、前記内部電極３３に接続された固体撮像素子３５ａ、３５ｂとを具備し、前記配線３２は、少なくとも前記固体撮像素子３５ａ、３５ｂの受光エリア３６に対向する領域においては、透光性導電膜で構成されたことを特徴とする。
【００４７】
そして、図９に示すように、本実施の形態の固体撮像装置を用いた複眼カメラでは、半導体基板としてのシリコン基板上に、受光エリア３６すなわち２つの撮像領域を形成し、固体撮像素子３５ａ、３５ｂを形成したものが用いられている。そして、透光性基板３１には内部電極３３と端子電極３４および透光性導電膜からなる配線３２が形成されている。そしてこの固体撮像素子３５ａ、３５ｂと前記透光性基板３１の配線３２とが対向するように、重ね合わされ、固体撮像素子３５ａ、３５ｂと配線２に接続された内部電極３３とが、電気的に接続されるとともに、下鏡筒４１と上鏡筒４２とからなる筐体５０に装着されている。ここで４３は遮光壁、４４はレンズ、４５は絞りである。
【００４８】
この構成によれば、たとえば電荷転送部上に配線を形成することで、受光量の低下を抑制しつつも、配線の容易化をはかることができる。
【００４９】
なお、２個の撮像領域（受光エリア）３６は単一の半導体基板上に形成されているので高精度の基線長を持っている。結果として、非常に高精度な測距特性を持つことが出来る。
このようにして、撮像特性が良好で高精度な測距特性を持ち、高強度性により電気接続信頼性が高い固体撮像装置を得ることが出来る。特に、測距機能と高信頼性が要求される、車載用のカメラへの適用に効果がある。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態では、半導体基板上に２個の撮像領域を集積形成した固体撮像素子を使用して説明したが、３個以上の複数の撮像領域を半導体基板上に一体形成し、より撮像特性を向上させて、付加価値を向上させた固体撮像装置に関しても本発明を適用することにより、高精度、高信頼性を持つ個体撮像装置とその製造方法を得ることが出来る。
【００５１】
このとき、撮像領域ごとに周りに電極配線パッドを形成してバンプを形成してもよいし、多数の撮像領域を配列した場合には適宜電極配線パッドの形成領域を調整し、複数の撮像領域ごとに電極配線パッドを形成するなどの方法も適用可能である。
【００５２】
また、前記実施の形態では、透光性基板としてガラス基板を用いたが、ガラスに限定されることなく、樹脂製の透光性基板を用いてもよい。
【００５３】
なお、本発明において受光エリアとは、正確には固体撮像素子の受光エリアすなわち撮像領域を示すものとする。たとえば固体撮像素子が複数の画素で構成されている場合、画素間領域では透光性導電膜である必要はなく、画画素上で透光性導電膜となっていればよい。
【００５４】
なお、透光性導電膜としては、酸化インジウム錫の他、酸化錫、酸化亜鉛などが適用可能である。この透光性導電膜の成膜方法としては、前記実施の形態で説明した感光性ＩＴＯ塗料を用いたものは有効であるが、その他スパッタリング法、真空蒸着法、ゾルゲル法、クラスタービーム蒸着法、ＰＬＤ法、インクジェット描画法などが適用可能である。
【００５５】
本出願は、２００９年１１月１１日出願の日本特許出願（特願２００９−２５８２２６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の固体撮像装置によれば、光学的に透明な導電性パターンを用いて配線を形成することで、受光エリアの上に配線することが可能となり、配線の自由度が増大し固体撮像装置を小型化することが可能になり、携帯端末などの小型カメラなどへの適用が容易となる。
【符号の説明】
【００５７】
１、３１      透光性基板
２、３２      配線  
３、３３      内部電極
４、３４      端子電極
５、３５ａ、３５ｂ  固体撮像素子
６、３６      撮像領域（受光エリア）
７          絶縁性封止樹脂  
８          半田ボール
９          プリント配線基板
１０        アンダーフィル
１１        レンズ
１２        レンズ筐体
１４        電気接続部
１５        金属バンプ
４３        遮光壁
４４        レンズ
５０        筐体
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続用の端子電極と、固体撮像素子を接合する内部電極と、前記端子電極と対応する前記内部電極とを接続する配線とを具備した透光性基板と、
前記透光性基板に受光エリアが対向するように配置され、前記内部電極に接続された固体撮像素子とを具備し、
前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の受光エリアに対向する領域においては、透光性導電膜で構成された固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子と前記透光性基板との隙間のうち前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域に封止樹脂が充填された固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子の前記受光エリアは、長方形であり、
前記配線は、前記長方形の角部を斜めに走行するように構成された固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記端子電極は、前記透光性基板の各辺に沿って配列された固体撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の固体撮像装置であって、
前記内部電極は、前記固体撮像素子の相対向する２辺に沿って配列された固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板は、ガラス基板である固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記配線は、少なくとも前記固体撮像素子の前記受光エリアに対向する上面が、透光性導電膜で構成されるとともに、前記受光エリア以外の領域では、金属膜で構成されるようにした固体撮像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性電極は、酸化インジウム錫層で構成された固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板上に複数の固体撮像素子が配設された固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の固体撮像装置であって、
前記複数の固体撮像素子は同一基板上に集積化されており、
前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記固体撮像素子の受光エリアを囲む配線領域に対向するように配設された固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子はそれぞれフォトダイオードからなる光電変換部と、前記光電変換部で得られた電荷を転送する電荷転送部とで構成され、
前記配線は、前記固体撮像素子に対向する領域では、前記電荷転送部に対向する領域に形成された固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の固体撮像装置であって、
前記透光性基板が、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備した固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体撮像装置を製造する方法であって、
前記透光性基板の前記内部電極に、前記固体撮像素子の接続端子部に形成された突起電極を位置合わせし、導電性接着剤により前記突起電極と前記内部電極とを接合する工程と、
前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程とを含む固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の固体撮像装置を製造する方法であって、
前記透光性基板が、ガラス基板と、前記ガラス基板の前記固体撮像素子貼着面の対面に形成され、特定の波長帯域の光を透過させる光学フィルタと、前記複数の撮像領域の境界に対応する部分に形成された遮光膜とを具備し、
前記封止する工程は、前記接合する工程後、前記光学フィルタの透過波長帯域で硬化反応を生じる光硬化性樹脂で、前記固体撮像素子の受光エリアを除く領域を封止する工程を含む固体撮像装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011058737.tif 000021
【図１０】
2011058737.tif 000022
【国際調査報告】
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